DE69728191T2 - Apparatus and method for burning fuel - Google Patents
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Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL TERRITORY
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verbrennen mindestens eines Brennstoffs, der ausgewählt ist aus Pulverbrennstoffen und Flüssigbrennstoffen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren, um beispielsweise in einem Drehrohrofen zur Herstellung von Zementklinker, Magnesiaklinker oder Kalk einen Pulverbrennstoff, beispielsweise einen Festpulverbrennstoff, wie etwa ein feines Kohlepulver oder Kokspulver, und einen Pulverbrennstoff, der brennbaren Abfall, wie z. B. Kunststoffpulver, Abfallpulver, Holzspäne und Spreu enthält, oder einen Flüssigbrennstoff, beispielsweise einen Brennstoff in flüssigem Zustand, wie etwa Schweröl oder Altöl, und eine Brennstoffaufschlämmung, die ein brennbares Pulver, wie z. B. Kohlepulver oder Kokspulver, oder einen Pulverbrennstoff und einen Flüssigbrennstoff enthält, zu verbrennen.The The present invention relates to an apparatus and a method for burning at least one fuel selected from powder fuels and liquid fuels. In particular, the present invention relates to a device and a method, for example, in a rotary kiln for the production of cement clinker, magnesia clinker or lime a powder fuel, For example, a solid powder fuel, such as a fine carbon powder or coke powder, and a powder fuel, the combustible waste, such as As plastic powder, waste powder, wood chips and chaff contains, or a liquid fuel, For example, a fuel in a liquid state, such as heavy oil or waste oil, and a Brennstoffaufschlämmung, which is a flammable powder, such as. As carbon powder or coke powder, or a powdered fuel and a liquid fuel, to burn.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Zum Verbrennen eines Pulverbrennstoffs, wie z. B. eines feinen Kohlepulvers, kann eine Verbrennungsvorrichtung der Zylinderbauart für das feine Kohlepulver, wie in der japanischen geprüften Patentveröffentlichung Nr. 57-35368 aufgezeigt, verwendet werden. In der Verbrennungsvorrichtung sind eine Vielzahl von inneren Primärluftausstoßöffnungen in dem Mittelabschnitt der Vorrichtung angeordnet, sind eine Vielzahl (4 bis 8) Feinkohlepulver-Ausstoßöffnungen zum Ausstoßen einer Mischung aus feinem Kohlepulver und Luft zum Transport des Kohlepulvers um die inneren Primärluftausstoßöffnungen angeordnet und voneinander durch Trennwände getrennt, und ferner ist ein äußerer Umfangs-Primärluftausstoßschlitz mit einem ringförmigen Querschnittsprofil um die Feinkohlepulver-Ausstoßöffnungen angeordnet. In dieser Vorrichtung wird das feine Kohlepulver in Form von 4 bis 8 Ausstoßströmen durch die voneinander getrennten Ausstoßöffnungen ausgestoßen und eine Vielzahl von inneren geraden Primärluftausstoßströmen und ein ringförmiger gerader Primärluftausstoßstrom werden in der Weise ausgestoßen, dass die Ausstoßströme des feinen Kohlepulvers zwischen die inneren Primärluftausstoßströme und den ringförmigen Primärluftausstoßstrom gelegt sind. Da die Strömungsgeschwindigkeit der Ausstoßströme des feinen Kohlepulvers niedriger ist als diejenige der inneren und äußeren geraden Primärluftausstoßströme, werden die Ausstoßströme des feinen Kohlepulvers durch die inneren und äußeren geraden Primärluftausstoßströme beschleunigt und das feine Kohlepulver wird weit weggeblasen. Während des vorstehend beschriebenen Ausstoßvorganges wird Hochtemperatur-Sekundärluft von einer Produktkühlvorrichtung, die stromabwärts der Brennkammer angeordnet ist, in die Brennkammer eingeführt, tritt durch Lücken des äußeren geraden Primärluftausstoßstroms, tritt in das Innere des äußeren geraden Primärluftausstoßstroms ein und wird in die Ausstoßströme des feinen Kohlepulvers eingesaugt und darin diffundiert, um das feine Kohlepulver zu verbrennen.To the Burning a powdered fuel, such as. B. a fine carbon powder, For example, a cylinder type combustor can be used for the fine Carbon powder as in the Japanese Examined Patent Publication No. 57-35368. In the combustion device are a plurality of inner primary air discharge openings in the central portion of the device are a plurality (4 to 8) fine powder powder discharge ports for ejection a mixture of fine carbon powder and air to transport the Carbon powder around the inner primary air discharge openings arranged and separated from each other by partitions, and further an outer perimeter primary air exhaust slot with an annular Cross-sectional profile arranged around the fine coal powder ejection openings. In this Device is the fine carbon powder in the form of 4 to 8 discharge streams through ejected the separate ejection openings and a plurality of inner straight primary air ejection streams and an annular straight primary air ejection stream ejected in the way that the discharge streams of the fine Charcoal powder placed between the inner primary air discharge flows and the annular primary air discharge stream are. Because the flow velocity the ejection streams of fine Carbon powder is lower than that of the inner and outer straight Primary air discharge streams the ejection streams of fine Coal powder is accelerated by the inner and outer straight primary air ejection streams and the fine carbon powder is blown away. During the ejection process described above is high-temperature secondary air of a product cooler, the downstream the combustion chamber is arranged, introduced into the combustion chamber, occurs through gaps of the outer straight Primary air jet flow enters the interior of the outer straight Primary air jet flow and is in the discharge streams of the fine Coal powder sucked in and diffused to the fine carbon powder to burn.
Auch der in der japanischen geprüften Patentveröffentlichung Nr. 2-22,289 aufgezeigte Brenner zum Verbrennen eines feinen partikelförmigen Festbrennstoffs ist mit einer Vielzahl von inneren Primärluftausstoßöffnungen, die in Ringform um den Mittelabschnitt des Brenners angeordnet sind und voneinander durch Trennwände getrennt sind, einer Vielzahl von Ausstoßöffnungen für feinen partikelförmigen Festbrennstoff/Förderluft, die in Ringform um die inneren Primärluftausstoßöffnungen angeordnet sind, und äußeren Primärluftausstoßöffnungen versehen, die in Ringform um die vorstehend genannten Ausstoßöffnungen für feinen partikelförmigen Festbrennstoff/Förderluft angeordnet sind. In dem Brenner werden die Strömungswiderstände des feinen partikelförmigen Festbrennstoffs an den Ausstoßendoberflächen voneinander verschieden gemacht und die Verteilungsdichte des feinen partikelförmigen Festbrennstoffs wird ungleichmäßig gemacht, um dadurch die Verbrennungsgeschwindigkeit zu steigern und eine kurze Flamme zu formen.Also the tested in Japanese Patent publication No. 2-22,289 shown burners for burning a fine particulate solid fuel is with a variety of inner primary air ejection openings that are in ring shape around the central portion of the burner are arranged and from each other through partitions are separated, a plurality of discharge openings for fine particulate solid fuel / conveying air, which are arranged in annular form around the inner primary air discharge openings, and outer primary air discharge openings provided in ring form around the above-mentioned ejection openings for fine particulate Solid fuel / conveying air are arranged. In the burner, the flow resistance of the fine particulate Solid fuel at the discharge end surfaces of each other made different and the distribution density of the fine particulate solid fuel is made uneven to thereby increasing the combustion speed and a short Shape flame.
Wenn ein Pulverbrennstoff und Primärluft ausgestoßen werden und Hochtemperatur-Sekundärluft in die ausgestoßenen Pulverbrennstoff- und Primärluftströme gemischt wird, um den Pulverbrennstoff zu verbrennen, wird allgemein die Verbrennung des Pulverbrennstoffs durch die gesamte Primärluftmenge und die Sekundärluft in einer Menge, die der Differenz zwischen der theoretischen Verbrennungsluftmenge und der gesamten Primärluftmenge entspricht, bewirkt. In diesem Fall ist die Temperatur der Primärluft 60 bis 80 °C und die Temperatur der Sekundärluft 800 bis 1000 °C. Daher ist die Verbrennungsleistung von dem Primärluftverhältnis (das sich auf ein Verhältnis der gesamten Primärluftmenge zu der theoretischen Verbrennungsluftmenge bezieht) abhängig, und je niedriger das Primärluftverhältnis ist, desto besser ist die Verbrennung.If a powder fuel and primary air pushed out and high temperature secondary air in the ejected Powder fuel and primary air streams mixed is to burn the powder fuel, is generally the Combustion of the powdered fuel through the total amount of primary air and the secondary air in an amount that is the difference between the theoretical amount of combustion air and the total amount of primary air corresponds, causes. In this case, the temperature of the primary air is 60 up to 80 ° C and the temperature of the secondary air 800 to 1000 ° C. Therefore, the combustion efficiency of the primary air ratio (which is based on a ratio of total amount of primary air dependent on the theoretical amount of combustion air), and the lower the primary air ratio, the better the burning.
Wenn jedoch das Primärluftverhältnis verringert wird, um die Verbrennung zu fördern, wird die Strömungsgeschwindigkeit der Primärluftausstoßströme entsprechend vermindert, die Vermischung der Sekundärluft in das Verbrennungsgemisch wird ungenügend und somit verursacht die vorstehend genannte Verringerung insofern einen Nachteil, als die Verbrennungsgeschwindigkeit des Pulverbrennstoffs abnimmt, die Brennpunkttemperatur verringert wird und eine unvollständige Verbrennung der feinen partikelförmigen Kohle auftritt. Aus diesen Gründen ist bei der herkömmlichen Vorrichtung und bei dem herkömmlichen Verfahren zum Verbrennen des Pulverbrennstoffs das Primärluftverhältnis allgemein etwa 20 bis 25%, und es ist schwierig, in der Praxis ein Primärluftverhältnis unter dem vorstehend genannten Niveau anzuwenden.However, if the primary air ratio is reduced to promote combustion, the flow rate of the primary air ejection streams is correspondingly reduced, the mixing of the secondary air into the combustion mixture becomes insufficient, and thus the above-mentioned decomposition causes A disadvantage in that the burning rate of the powdered fuel decreases, the focal point temperature is reduced and incomplete combustion of the fine particulate carbon occurs. For these reasons, in the conventional apparatus and the conventional method of combusting the powdery fuel, the primary air ratio is generally about 20 to 25%, and it is difficult to practically apply a primary air ratio below the above-mentioned level.
Auch ist es bei der herkömmlichen Vorrichtung und dem Verfahren zum Verbrennen des Pulverbrennstoffs möglich, in einem gewissen Ausmaß die Position des Brennpunkts durch Steuerung des Verhältnisses der Strömungsgeschwindigkeit der inneren geraden Primärluftausstoßströme zu den inneren drehenden Primärluftausstoßströmen einzustellen. In der Praxis ist jedoch die vorstehend genannte Steuerung eines Brenners schwierig. Es ist erforderlich, die Konstruktion der Ausstoßöffnungen für die inneren geraden Primärluftströme und der Ausstoßöffnungen für die inneren drehenden Primärluftströme ansprechend auf die Leistung des Drehrohrofens zu verändern. Auch in diesem Fall hat dann, wenn die inneren geraden Primärluftströme zu stark sind, die resultierende Verbrennungsflamme die Form einer langen Flamme mit schmalem Winkel und die Brennpunkttemperatur ist ungenügend. Auch wenn die inneren drehenden Primärluftströme zu stark sind, hat die resultierende Verbrennungsflamme die Form einer kurzen Flamme mit breitem Winkel. Während in diesem Fall die Brennpunkttemperatur hoch ist, ist der Winkel der Flamme zu breit und somit wird die Ofenwand stark beschädigt. Im schlimmsten Fall wird die Ofenwand zerstört.Also is it with the conventional one Apparatus and method for burning the powdered fuel possible, to some extent the Position of the focal point by controlling the ratio of flow rate the inner straight primary air ejection streams to the to adjust internal rotating primary air discharge flows. In practice, however, the aforementioned control is a Brenners difficult. It is necessary to design the ejection openings for the inner straight primary air flows and the discharge ports for the responsive to inner rotating primary airflows to change the performance of the rotary kiln. In this case, too has, if the inner straight primary air flows are too strong, the resulting Combustion flame the shape of a long flame with a narrow angle and the focus temperature is insufficient. Even if the inner rotating primary air currents too strong are, the resulting combustion flame has the form of a short Flame with a wide angle. While in this case the focal point temperature is high, the angle is the flame too wide and thus the furnace wall is badly damaged. in the worst case the oven wall is destroyed.
Auch wenn ein Flüssigbrennstoff in einer Vorrichtung und bei einem Verfahren zum Verbrennen eines Flüssigbrennstoffs verwendet wird, bei dem der Flüssigbrennstoff in einen Verbrennungsofen eingespritzt wird, wird der eingespritzte Flüssigbrennstoff mit Primärluft und des weiteren mit Hochtemperatur-Sekundärluft vermischt und verbrannt. In diesem Fall wird die Verbrennung eines brennbaren Stoffes in dem Flüssigbrennstoff in Reaktion auf die mit dem Flüssigbrennstoff gemischte Primärluftgesamtmenge und die Sekundärluftmenge bewirkt, die der Differenz zwischen der theoretischen Verbrennungsluftmenge und der Primärluftgesamtmenge entspricht. Gewöhnlich ist die Temperatur der Primärluft 60 bis 80 °C und die Temperatur der Sekundärluft ist 800 bis 1000 °C. Daher variiert die Verbrennungsleistung in Reaktion auf das Primärluftverhältnis (was sich auf ein Verhältnis der Primärluftgesamtmenge zu der theoretischen Verbrennungsluftmenge bezieht). Je kleiner das Primärluftverhältnis, desto höher ist die Temperatur der für die Verbrennung verwendeten Luft, und als Resultat steigt die Verbrennungstemperatur an und die Brennpunkttemperatur steigt an, womit eine gute Verbrennung auftritt.Also if a liquid fuel in an apparatus and method for burning a liquid fuel is used, in which the liquid fuel is injected into a combustion furnace, the injected liquid fuel with primary air and further mixed with high temperature secondary air and burned. In this case, the combustion of a combustible substance in the liquid fuel in Reaction to the liquid fuel mixed primary air total and the secondary air quantity causes that of the difference between the theoretical amount of combustion air and the total amount of primary air. Usually is the temperature of the primary air 60 to 80 ° C and the temperature of the secondary air is 800 to 1000 ° C. Therefore, the combustion performance varies in response to the primary air ratio (which on a relationship the primary air total refers to the theoretical amount of combustion air). The smaller the primary air ratio, the better is higher the temperature of the the combustion used air, and as a result, the combustion temperature rises and the focus temperature increases, resulting in good combustion occurs.
Wenn jedoch das Primärluftverhältnis verringert wird, um die Verbrennungsbedingungen zu verbessern, treten Nachteile auf, wie z. B. die Abnahme der Strömungsgeschwindigkeit des Primärluftausstoßes, die unzureichende Vermischung der Sekundärluft, die Abnahme der Brennpunkttemperatur und die unvollständige Verbrennung des Flüssigbrennstoffs. Wenn C-Schweröl in der herkömmlichen Vorrichtung und bei dem herkömmlichen Verfahren zum Verbrennen des Flüssigbrennstoffs als Brennstoff verwendet wird, wird das Primärluftverhältnis auf etwa 12 bis 15% gesteuert. Wenn das Primärluftverhältnis weiter unter das vorstehend genannte Niveau vermindert wird, ist eine gute Verbrennung des Flüssigbrennstoffs in der Praxis schwierig zu erreichen.If however, the primary air ratio decreases In order to improve the combustion conditions, there are disadvantages on, such as B. the decrease in the flow rate of the primary air emissions, the insufficient Mixing of the secondary air, the decrease of the focus temperature and the incomplete combustion of the liquid fuel. If C heavy fuel in the conventional Device and in the conventional Process for burning the liquid fuel is used as a fuel, the primary air ratio is controlled to about 12 to 15%. If the primary air ratio continues below the above level is a good one Combustion of the liquid fuel difficult to achieve in practice.
Bei der herkömmlichen Vorrichtung und dem Verfahren zum Verbrennen des Flüssigbrennstoffs ist es schwierig, die Position des Brennpunkts durch Steuerung des Strömungsgeschwindigkeitsverhältnisses der in einen Verbrennungsofen eingespritzten Flüssigbrennstoffströme zu den gleichzeitig mit den Flüssigbrennstoffströmen gebildeten Primärluftausstoßströmen einzustellen. Daher hat die in dem Verbrennungsofen gebildete Verbrennungsflamme die Form einer schmalwinkligen langen Flamme, wobei die Brennpunkttemperatur möglicherweise nicht ausreichend hoch ist, oder die Form einer breitwinkligen kurzen Flamme, bei der die Brennpunkttemperatur ausreichend hoch ist, während die Flamme zu breit gespreizt ist und somit die Ofenwand stark beschädigt wird. Im schlimmsten Fall wird die Ofenwand zerstört.at the conventional one Apparatus and method for burning the liquid fuel it is difficult to control the position of the focal point by controlling the Flow rate ratio the injected into a combustion furnace liquid fuel streams to the formed simultaneously with the liquid fuel streams Set primary air discharge flows. Therefore, the combustion flame formed in the incinerator has the shape of a narrow-angle long flame, with the focus temperature possibly is not sufficiently high, or the shape of a wide-angled short Flame, where the focal point temperature is high enough, while the Flame is spread too wide and thus the furnace wall is badly damaged. In the worst case, the furnace wall is destroyed.
Ferner sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbrennen von Pulverbrennstoff und Flüssigbrennstoff bekannt, bei dem ein Pulverbrennstoff und ein Flüssigbrennstoff zusammen verwendet werden. Bei der Vorrichtung und dem Verfahren werden der Pulverbrennstoff und der Flüssigbrennstoff zusammen mit Primärluft ausgestoßen und des weiteren mit der Hochtemperatur-Sekundärluft gemischt. In diesem Fall wird allgemein die Verbrennung dieser Brennstoffe in Reaktion auf die Primärluftgesamtmenge und die Sekundärluft in einer Menge, die der Differenz zwischen der theoretischen Verbrennungsluftmenge und der Primärluftgesamtmenge entspricht, bewirkt. Bei dieser Verbrennung ist die Temperatur der Primärluft 60 bis 80 °C und die Temperatur der Sekundärluft ist 800 bis 1000 °C, sodass die Verbrennungsleistung in Abhängigkeit von dem Primärluftverhältnis (was sich auf ein Verhältnis der Primärluftgesamtmenge zu der theoretischen Verbrennungsluftmenge bezieht) variiert, und je niedriger das Primärluftverhältnis ist, desto höher ist die Temperatur der für die Verbrennung verwendeten Luft, und als Resultat nimmt die Verbrennungsgeschwindigkeit zu, die Brennpunkttemperatur wird hoch und eine gute Verbrennung tritt auf.Further, there are known a method and apparatus for burning powdered fuel and liquid fuel in which a powder fuel and a liquid fuel are used together. In the apparatus and method, the powder fuel and the liquid fuel are discharged together with primary air and further mixed with the high-temperature secondary air. In this case, in general, the combustion of these fuels in response to the total amount of the primary air and the secondary air is effected in an amount corresponding to the difference between the theoretical combustion air amount and the total amount of the primary air. In this combustion, the temperature of the primary air is 60 to 80 ° C and the temperature of the secondary air is 800 to 1000 ° C, so that the combustion performance varies depending on the primary air ratio (which relates to a ratio of the total amount of the primary air to the theoretical amount of combustion air), and the lower the primary air ratio, the higher the temperature the air used for the combustion, and as a result, the combustion speed increases, the focal point temperature becomes high and good combustion occurs.
Wenn jedoch das Primärluftverhältnis verringert wird, um die Verbrennungsbedingungen zu verbessern, treten Nachteile auf, wie z. B. die Abnahme der Ausstoßströmungsgeschwindigkeit und damit die unzureichende Vermischung der Sekundärluft, die Absenkung der Verbrennungsgeschwindigkeit des Pulverbrennstoffs und des Flüssigbrennstoffs, die Abnahme der Brennpunkttemperatur und die unvollständige Verbrennung der Brennstoffe. Aus diesen Gründen ist bei der herkömmlichen Vorrichtung und dem Verfahren zur Mischverbrennung der Brennstoffe das Primärluftverhältnis gewöhnlich etwa 20 bis 25%, und es ist in der Praxis schwierig, die Mischverbrennung bei einem verminderten Primärluftverhältnis mit einer gesteigerten Verbrennungsgeschwindigkeit und einer gesteigerten Brennpunkttemperatur durchzuführen. Ferner ist es bei der herkömmlichen Vorrichtung und dem Verfahren zur Mischverbrennung in einem bestimmten Ausmaß möglich, die Brennpunktposition durch Steuerung des Strömungsgeschwindigkeitsverhältnisses der geraden inneren Primärluftströme und der drehenden inneren Primärluftströme, die zusammen mit den geraden Strömen gebildet werden, einzustellen. In der Praxis ist die vorstehend beschriebene Regelung eines Brenners schwierig und es ist somit erforderlich, die Konstruktion der Ausstoßöffnungen für die inneren geraden Primärluftströme und der Ausstoßöffnung für die inneren drehenden Primärluftströme in Reaktion auf die Eigenschaften des Drehrohrofens zu verändern. Wenn in diesem Fall die inneren geraden Primärluftströme zu stark werden, hat die resultierende Verbrennungsflamme die Form einer langen Flamme mit schmalem Winkel, in der die Brennpunkttemperatur unzureichend niedrig ist. Wenn die inneren drehenden Primärluftströme zu stark werden, wird die resultierende Verbrennungsflamme eine kurze Flamme mit breitem Winkel, in der die Brennpunkttemperatur ausreichend hoch ist, wobei die Flamme zu breit wird und somit die Ofenwand stark beschädigt wird. Im schlimmsten Fall wird die Ofenwand zerstört.If however, the primary air ratio decreases In order to improve the combustion conditions, there are disadvantages on, such as B. the decrease in the discharge flow rate and thus the insufficient mixing of the secondary air, the lowering of the combustion speed the powder fuel and the liquid fuel, the decrease of the focus temperature and the incomplete combustion of fuels. For these reasons is in the conventional Apparatus and method for mixed combustion of fuels the primary air ratio is usually about 20 to 25%, and it is difficult in practice, the mixed combustion at a reduced primary air ratio with an increased combustion speed and an increased To perform focal point temperature. Furthermore, it is in the conventional Apparatus and method for mixed combustion in a particular Extent possible, the Focus position by controlling the flow rate ratio the straight inner primary air flows and the rotating inner primary airflows that along with the even currents be set. In practice, the above described regulation of a burner difficult and it is thus required, the construction of the discharge ports for the inner straight primary air flows and the Discharge opening for the inner rotating primary air streams in response to change the properties of the rotary kiln. If in this case the inner straight primary air currents too strong be, the resulting combustion flame has the shape of a long flame with a narrow angle, in which the focal point temperature is insufficiently low. If the inner rotating primary air flows too strong become, the resulting combustion flame is a short flame with a wide angle, in which the focal point temperature is sufficient is high, the flame is too wide and thus the furnace wall badly damaged becomes. In the worst case, the furnace wall is destroyed.
Im Hinblick auf die vorstehend beschriebenen herkömmlichen Vorrichtungen und Verfahren zur Verbrennung besteht ein großer Bedarf für eine Vorrichtung und ein Verfahren, die in der Lage sind, eine Verbrennungsflamme mit kurzer Flammenform mit schmalem Winkel zu bilden, die Brennpunkttemperatur unter Verwendung eines Pulverbrennstoffs oder eines Flüssigbrennstoffs oder unter Verwendung eines Pulverbrennstoffs zusammen mit einem Flüssigbrennstoff ausreichend zu erhöhen und eine gute Verbrennung ohne Beschädigung der Ofenwand zu erzielen.in the With regard to the conventional devices described above, and Method of combustion, there is a great need for a device and a method capable of producing a combustion flame short flame shape with a narrow angle to form, the focal point temperature using a powdered fuel or a liquid fuel or using a powdered fuel together with a liquid fuel sufficiently increase and to achieve good combustion without damaging the furnace wall.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNGEPIPHANY THE INVENTION
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verbrennen eines Brennstoffs zu schaffen, die in der Lage sind, eine Verbrennungsflamme in Form einer kurzen Flamme mit schmalem Winkel zu bilden, die eine ausreichend hohe Brennpunkttemperatur hat, und zwar unter Verwendung beispielsweise eines Pulverbrennstoffs oder eines Flüssigbrennstoffs oder eines Pulverbrennstoffs zusammen mit einem Flüssigbrennstoff, während die Beschädigung der Wand des Verbrennungsofens verhindert oder reduziert wird.It is an object of the present invention, an apparatus and to provide a method of burning a fuel, the are able to use a combustion flame in the form of a short flame to form a narrow angle, which has a sufficiently high focal point temperature using, for example, a powdered fuel or a liquid fuel or a powdered fuel together with a liquid fuel, while the damage the wall of the incinerator is prevented or reduced.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verbrennen eines Brennstoffs zu schaffen, welche in der Lage sind, einen Brennstoff, beispielsweise einen Pulverbrennstoff oder einen Flüssigbrennstoff oder einen Pulverbrennstoff und einen Flüssigbrennstoff mit hoher Effizienz zu verbrennen, und die keine übermäßige Erwärmung der Wand des Verbrennungsofens verursachen.It Another object of the present invention is a device and to provide a method of burning a fuel, which are capable of a fuel, such as a Powdered fuel or a liquid fuel or a powder fuel and a liquid fuel with high efficiency to burn, and that does not overheat the Create wall of incinerator.
Die Vorrichtung und das Verfahren zum Verbrennen von Brennstoff gemäß vorliegender Erfindung ermöglichen die Verwendung eines preiswerten Brennstoffs, beispielsweise eines Kohlepulvers oder eines Kokspulvers, der einen sehr geringen Gehalt an flüchtigen Komponenten hat und somit als unbrauchbar betrachtet wird. Ferner ermöglichen die Vorrichtung und das Verfahren zum Verbrennen von Brennstoff gemäß vorliegender Erfindung nicht nur die Verwendung eines Flüssigbrennstoffs, wie z. B. Schweröl, sondern auch einer Aufschlämmung aus preiswertem Brennstoff, wie z. B. Kohlepulver oder Kokspulver, was eine Reduzierung der Brennstoffkosten ermöglicht.The Apparatus and method for burning fuel according to the present Invention enable the use of a cheap fuel, such as one Carbon powder or a coke powder, the very low content on fleeting Has components and is therefore considered useless. Further enable the apparatus and method for burning fuel according to the present Invention not only the use of a liquid fuel such. B. Heavy oil, but also a slurry from inexpensive fuel, such as. As carbon powder or coke powder, which allows a reduction in fuel costs.
Die Vorrichtung zum Verbrennen von Brennstoff gemäß vorliegender Erfindung enthält eine Einrichtung zum Ausstoßen mindestens eines Brennstoffs, der ausgewählt ist aus Pulverbrennstoffen und Flüssigbrennstoffen; ein äußeres Primärluftausstoßrohr, das an der Außenseite der Brennstoffausstoßeinrichtung angeordnet ist und eine Vielzahl von äußeren Primärluftausstoßöffnungen hat, durch welche die Primärluft parallel zu der Brennstoffausstoßrichtung der Brennstoffausstoßeinrichtung ausgestoßen wird; und ein inneres Primärluftausstoßrohr, das an der Innenseite der Brennstoffausstoßeinrichtung angeordnet ist und mindestens eine innere Primärluftausstoßöffnung hat, durch welche die Primärluft parallel zu der Brennstoffausstoßrichtung der Brennstoffausstoßeinrichtung ausgestoßen wird.The fuel burning apparatus of the present invention includes means for discharging at least one fuel selected from powder fuels and liquid fuels; an outer primary air ejection pipe disposed on the outside of the fuel ejector and having a plurality of outer primary air ejection ports through which the primary air is ejected in parallel to the fuel ejection direction of the fuel ejector; and an inner primary air exhaust pipe disposed on the inside of the fuel ejector and at least has an inner primary air ejection port through which the primary air is ejected in parallel with the fuel ejection direction of the fuel ejector.
Das Verfahren zum Verbrennen von Brennstoff gemäß vorliegender Erfindung wird unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Vorrichtung zum Verbrennen von Brennstoff gemäß vorliegender Erfindung ausgeführt und enthält das Ausstoßen mindestens eines Elements, das ausgewählt ist aus Pulverbrennstoffen und Flüssigbrennstoffen, durch die Brennstoffausstoßeinrichtung; und das Ausstoßen von Primärluft durch die äußeren und inneren Primärluftausstoßöffnungen in der gleichen Richtung wie die Brennstoffausstoßrichtung, um äußere und innere Primärluftausstoßströme zu bilden, zwischen welchen der Brennstoffausstoßstrom liegt.The A method of burning fuel according to the present invention will using the above-described burning device of fuel according to the present Invention executed and contains the ejection at least one element selected from powder fuels and Liquid fuels, through the fuel ejector; and the ejection of primary air through the outer and inner primary air discharge openings in the same direction as the fuel ejection direction to outer and to form internal primary air ejection streams between which the fuel ejection stream is located.
Die vorstehend beschriebene Brennstoffausstoßeinrichtung, die für die Vorrichtung und das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung verwendbar ist, kann aus einem Pulverbrennstoffausstoßrohr mit einer ringförmigen Ausstoßöffnung bestehen, durch welche ein Pulverbrennstoff zusammen mit Pulverbrennstoffförderluft ausgestoßen wird, kann aus einer Vielzahl von Flüssigbrennstoffspritzrohren bestehen, die Flüssigbrennstoffausstoßöffnungen haben, die auf dem selben Umfang angeordnet sind und durch die ein Flüssigbrennstoff radial gespritzt wird, oder kann aus einem Pulverbrennstoffausstoßrohr bestehen, das eine ringförmige Ausstoßöffnung hat, durch welche ein Pulverbrennstoff zusammen mit Pulverbrennstoffförderluft ausgestoßen wird, und einer zusätzlichen Brennstoffausstoßeinrichtung, die aus Flüssigbrennstoffspritzrohren besteht, die an der Innenseite der inneren Primärluftausstoßrohre angeordnet sind und Flüssigbrennstoffspritzöffnungen haben, durch welche der Flüssigbrennstoff radial gespritzt wird.The above-described fuel ejector used for the device and the method according to the present Can be used invention, can from a powder fuel ejection tube with an annular Discharge opening exist, by which a powder fuel is ejected together with powder fuel delivery air, can be made from a variety of liquid fuel injection pipes exist, the liquid fuel discharge ports have arranged on the same circumference and through the one liquid fuel is sprayed radially, or may consist of a powder fuel ejection tube, the one annular Ejection opening has, by which a powder fuel together with powder fuel delivery air pushed out will, and an additional Fuel-ejection means, the from liquid fuel injection pipes exists, which are arranged on the inside of the inner Primärluftausstoßrohre and Liquid fuel- have, by which the liquid fuel is sprayed radially.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENSUMMARY THE DRAWINGS
BESTE AUSFÜHRUNGSWEISE DER ERFINDUNGBEST MODE OF PERFORMANCE THE INVENTION
Die Verbrennungsvorrichtung und das Verbrennungsverfahren gemäß vorliegender Erfindung werden in vorteilhafter Weise in Drehrohröfen zur Herstellung von Zementklinker, Magnesiaklinker oder Kalk verwendet. Bei der vorliegenden Erfindung ist der Brennstoff mindestens ein Element, das ausgewählt ist aus Pulverbrennstoffen und Flüssigbrennstoffen.The Combustion apparatus and the combustion method according to present Invention are advantageously in rotary kilns for Production of cement clinker, magnesia clinker or lime used. In the present invention, the fuel is at least one Element selected is made of powder fuels and liquid fuels.
Wie
In
In
der Vorrichtung aus
Die Verbrennungsvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung für einen Pulverbrennstoff ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Pulverbrennstoffausstoßrohr mit einer ringförmigen Ausstoßöffnung aufweist, durch welche ein Pulverbrennstoff zusammen mit Luft zum Fördern des Brennstoffs ausgestoßen wird, eine äußeres, entlang der äußeren Umfangsfläche des Pulverbrennstoffausstoßrohrs angeordnetes Primärluftausstoßrohr, das eine Vielzahl von Ausstoßöffnungen hat, durch welche die Primärluft in der gleichen Richtung wie die Richtung des Pulverbrennstoffausstoßes durch die ringförmige Ausstoßöffnung ausgestoßen wird, und ein entlang der inneren Umfangsfläche des Pulverbrennstoffausstoßrohrs angeordnetes inneres Primärluftausstoßrohr, das eine Vielzahl von Ausstoßöffnungen hat, durch welche die Primärluft in der gleichen Richtung wie die Richtung des Pulverbrennstoffausstoßes durch die ringförmige Ausstoßöffnung ausgestoßen wird.The Combustion device according to present Invention for a powder fuel is characterized in that it is a Powder fuel with an annular Having ejection opening, by which a powder fuel together with air for conveying the Fuel emitted becomes, an outside, along the outer peripheral surface of the Powder fuel-ejection pipe arranged primary air exhaust pipe, the a variety of ejection openings has, through which the primary air in the same direction as the direction of powder fuel output the ring-shaped Ejection opening is ejected, and one disposed along the inner peripheral surface of the powder fuel ejection pipe inner primary air exhaust pipe, the a variety of ejection openings has, through which the primary air in the same direction as the direction of powder fuel output the ring-shaped Ejection opening is ejected.
Ebenso ist das Verbrennungsverfahren gemäß vorliegender Erfindung, das die vorstehend genannte Verbrennungsvorrichtung für Pulverbrennstoff verwendet, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pulverbrennstoff zusammen mit Pulverbrennstoffförderluft durch die vorstehend genannte ringförmige Ausstoßöffnung ausgestoßen wird und Primärluft durch die Vielzahl von äußeren und inneren Primärluftausstoßöffnungen in der gleichen Richtung wie der Pulverbrennstoffausstoßstrom ausgestoßen wird, um äußere und innere gerade Primärluftströme zu bilden, zwischen welche der Pulverbrennstoffausstoßstrom zwischengelegt ist.As well is the combustion method according to the present invention, the the above-mentioned powdered fuel combustion apparatus used, characterized in that a powder fuel together with powder fuel delivery air is ejected through the above-mentioned annular ejection opening and primary air through the multitude of outer and inner primary air discharge openings in the same direction as the powder fuel discharge stream is discharged, around outer and inner just to make primary air flows between which the powder fuel discharge stream is interposed.
Eine
erläuternde
seitliche Schnittansicht und eine erläuternde Vorderansicht einer
Ausführungsform der
Verbrennungsvorrichtung für
Pulverbrennstoff gemäß vorliegender
Erfindung sind in
In
Die
vorstehend beschriebene ringförmige
Pulverbrennstoffausstoßöffnung
In
der Verbrennungsvorrichtung gemäß vorliegender
Erfindung für
den Pulverbrennstoff gibt es keine Beschränkung hinsichtlich der Form,
der Abmessungen und der Anordnung der inneren Primärluftausstoßöffnungen
Wie
in
Das Verbrennungsverfahren gemäß vorliegender Erfindung für Pulverbrennstoff verwendet die Verbrennungsvorrichtung für Pulverbrennstoff gemäß vorliegender Erfindung. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Pulverbrennstoff zusammen mit Luft zum Fördern des Pulverbrennstoffs durch die ringförmige Ausstoßöffnung ausgestoßen wird und die Primärluft durch die äußeren und die inneren Primärluftausstoßöffnungen in der gleichen Richtung wie der Pulverbrennstoffausstoßstrom ausgestoßen wird, um äußere und innere gerade Primärluftströme zu bilden, zwischen welchen der Pulverbrennstoffausstoßstrom liegt.The Combustion method according to the present Invention for Powdered fuel uses the powdered fuel combustion device according to the present Invention. This method is characterized in that the Powder fuel together with air to convey the powdered fuel through the annular Ejection opening is ejected and the primary air through the outer and the inner primary air discharge openings in the same direction as the powder fuel discharge stream is discharged, around outer and inner just to make primary air flows between which the powder fuel discharge stream lies.
Bei dem Verfahren gemäß vorliegender Erfindung wird der Pulverbrennstoff zusammen mit der Pulverbrennstoffförderluft durch die ringförmige Ausstoßöffnung ausgestoßen und die Primärluft wird durch eine Vielzahl von äußeren und inneren Primärluftausstoßöffnungen in der gleichen Richtung wie der Pulverbrennstoffausstoßstrom ausgestoßen, um die äußeren und inneren geraden Primärluftströme zu bilden, zwischen welchen der Pulverbrennstoffausstoßstrom verläuft.at the method according to present Invention, the powder fuel is combined with the powder fuel delivery air through the annular Ejection port ejected and the primary air is characterized by a variety of external and inner primary air discharge openings in the same direction as the powder fuel discharge stream is discharged to the outer and inner straight primary air flows to form between which the powder fuel exhaust stream passes.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gibt es keine Einschränkung hinsichtlich der Art des Pulverbrennstoffs. Allgemein werden Festpulverbrennstoffe, wie z. B. Kohlepulver und Kokspulver verwendet. Des weiteren können verschiedene Abfallstoffe, beispielsweise brennbares Kunststoffharzpulver, Abfallpulver, Holzabfälle (Holzpulver) und Spreu verwendet werden.at the method according to the invention there is no restriction in terms of the type of powdered fuel. Generally, solid powder fuels, such as As carbon powder and coke powder used. Furthermore, different Waste materials, eg combustible plastic resin powder, waste powder, wood waste (wood powder) and chaff are used.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird in Drehrohröfen, die zur Herstellung von Zementklinker, Magnesiaklinker und Kalk verwendbar sind, sehr effektiv genutzt. In diesem Fall wird Hochtemperatur-Sekundärluft durch eine stromabwärts des Drehrohrofens angeordnete Produktkühlvorrichtung in den Drehrohrofen eingespeist. Die Hochtemperatur-Sekundärluft wird in Verbundströme gemischt, die die äußeren geraden Primärluftströme, den Pulverbrennstoffstrom mit einem ringförmigen Querschnitt und die inneren geraden Primärluftströme umfassen, und der Pulverbrennstoff kann mit hoher Effizienz verbrannt werden.The inventive method is used in rotary kilns, for the production of cement clinker, magnesia clinker and lime are usable, used very effectively. In this case, high-temperature secondary air is passing through one downstream the rotary kiln arranged product cooling device in the rotary kiln fed. The high-temperature secondary air is mixed in composite streams, the outer straight ones Primary air streams, the Powder fuel stream with an annular cross section and the include inner straight primary air streams, and the powder fuel can be burned with high efficiency.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, das Pulverbrennstoff nutzt, wird der Pulverbrennstoff durch die ringförmige Ausstoßöffnung mit einer Ausstoßgeschwindigkeit von 30 bis 50 m/s, vorzugsweise 35 bis 45 m/s ausgestoßen, und gleichzeitig werden die inneren und die äußeren Primärluftströme durch die äußeren und die inneren Ausstoßöffnungen mit einer Ausstoßgeschwindigkeit von 200 bis 300 m/s, vorzugsweise 250 bis 300 m/s ausgestoßen, wohingegen bei den herkömmlichen Verfahren die Primärluftausstoßgeschwindigkeit etwa 100 m/s betrug.at the method according to the invention, uses the powder fuel, the powder fuel through the annular Discharge opening with an ejection speed from 30 to 50 m / s, preferably 35 to 45 m / s expelled, and At the same time, the inner and outer primary air flows through the outer and outer the inner ejection openings with a discharge speed from 200 to 300 m / s, preferably 250 to 300 m / s ejected, whereas in the conventional Process the primary air ejection speed about 100 m / s.
Wenn
die Ausstoßgeschwindigkeiten
wie vorstehend beschrieben eingestellt werden, wird das Primärluftverhältnis, das
sich auf ein Verhältnis
der Gesamtmenge der durch die ringförmige Pulverbrennstoffausstoßöffnung und
die äußeren und
die inneren Primärluftausstoßöffnungen
ausgestoßenen
Luft zu der theoretischen Verbrennungsluftmenge bezieht, von dem
herkömmlichen
Wert von etwa 20 bis 25% auf 8 bis 15%, vorzugsweise 8 bis 12% reduziert.
Bei dem Verbrennungsverfahren gemäß vorliegender Erfindung, das
die Verbrennungsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung nutzt, kann nämlich
das Ausstoßstrommoment um
25 bis 35% gesteigert werden und das Begleitmoment und die Begleitzeit
der Sekundärluft
kann auf einem Niveau ähnlich
demjenigen des herkömmlichen
Verfahrens gehalten werden. Das Ausstoßstrommoment und das Sekundärluft-Begleitmoment können gemäß den nachfolgend
angeführten
Gleichungen (1) und (2) berechnet werden.
In
den Gleichungen (1) und (2) bezeichnen
Go:
Ausstoßstrommoment
Ge: Sekundärluft-Begleitmoment
mo: Ausstoßstrom-Massenstrom (kg/s)
Uo: Ausstoßstrom-Geschwindigkeit (m/s)
X:
Ausstoßstrom-Achsendistanz
(m)
R: Ausstoßstrom-Durchmesser
(m)
Ve: Ausstoßstrom-Sauggeschwindigkeit
(m/s)
K: KonstanteIn equations (1) and (2) denote
G o : output torque
G e : Secondary air accompanying torque
m o : discharge flow mass flow (kg / s)
U o : discharge flow velocity (m / s)
X: ejection current axis distance (m)
R: discharge flow diameter (m)
V e : discharge stream suction speed (m / s)
K: constant
Wenn bei dem Verfahren gemäß vorliegender Erfindung die Ausstoßgeschwindigkeit (Uo) von etwa 100 m/s wie bei den herkömmlichen Verfahren auf 200 bis 300 m/s erhöht wird, um das Ausstoßstrommoment (Go) zu erhöhen, verursacht diese Steigerung der Ausstoßgeschwindigkeit die Erhöhung des Sekundärluft-Begleitmoments (Ge) proportional zu dem Ausstoßstrommoment (Go). Wenn jedoch das Sekundärluft-Begleitmoment (Ge) und die Begleitzeit auf ähnlichen Niveaus wie bei dem herkömmlichen Verfahren gehalten werden, kann, da die Mischung des Flammenausstoßstroms mit Luft und die Verbrennung in einer Anfangsstufe in einem ähnlichen Ausmaß wie bei dem herkömmlichen Verfahren ausgeführt werden, die Primärluftmenge reduziert werden. In diesem Fall kann die Reduzierung der Primärluftmenge durch die Hochtemperatur-Sekundärluft ausgeglichen werden, und daher kann die Verbrennungsgeschwindigkeit verbessert werden und die Verbrennungseffizienz verbessert werden.In the method of the present invention, when the discharge speed (U o ) of about 100 m / s is increased to 200 to 300 m / s as in the conventional methods to increase the discharge current torque (G o ), this increase in the discharge speed causes Increase of the secondary air accompanying torque (G e ) proportional to the output torque (G o ). However, if the secondary air accompanying moment (G e ) and the accompanying time are maintained at similar levels as in the conventional method, since the mixture of the flame discharge flow with air and the combustion at an initial stage can be carried out to a similar extent as in the conventional method , the amount of primary air can be reduced. In this case, the reduction of the primary air amount by the high-temperature secondary air can be compensated, and therefore, the combustion speed can be improved and the combustion efficiency can be improved.
Durch
Verwendung der Verbrennungsvorrichtung und des Verfahrens gemäß vorliegender
Erfindung für
den Pulverbrennstoff kann eine Verbrennungsflamme in Form einer
kurzen Flamme mit schmalem Winkel unter Verwendung von Pulverbrennstoff
gebildet werden, und somit kann die Wirbelzahl (eine dimensionslose Zahl,
die die durch die nachfolgende Gleichung (3) angegebene Drehungsintensität darstellt)
auf Null gebracht werden und ein natürlicher Ausstoßstrom kann
gebildet werden. Ferner muss in der herkömmlichen Vorrichtung und dem
herkömmlichen
Verfahren der Gehalt an flüchtiger
Substanz in der für
die herkömmliche
Vorrichtung und das herkömmliche
Verfahren verwendbaren Kohle 18% oder mehr betragen. Durch Verwendung
der Vorrichtung und des Verfahrens gemäß vorliegender Erfindung kann
der untere Grenzwert des Gehalts an flüchtiger Substanz der verwendbaren
Kohle auf etwa 10% vermindert werden.
In
Gleichung (3) bezeichnen
SW: Wirbelzahl
G⌀: Winkelmomentfluß in axialer
Richtung
Gx: Schub in axialer Richtung
R:
Durchmesser der BrennerdüseIn equation (3)
SW: vortex number
G⌀: angular momentum flow in the axial direction
G x : thrust in the axial direction
R: diameter of the burner nozzle
In
der vorliegenden Erfindung kann als Brennstoff ein Flüssigbrennstoff
verwendet werden.
In
Wie
In
der Verbrennungsvorrichtung
Die Verbrennungsvorrichtung für Flüssigbrennstoff gemäß vorliegender Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vielzahl von Flüssigbrennstoffspritzrohren, die auf dem gleichen Umfang angeordnet sind und Flüssigbrennstoffspritzöffnungen haben, durch die ein Flüssigbrennstoff radial gespritzt wird; ein äußeres Primärluftausstoßrohr, das eine Vielzahl von äußeren Primärluftausstoßöffnungen hat, die an der Außenseite der Flüssigbrennstoffspritzöffnungen angeordnet sind und durch welche die Primärluft parallel zur Mittelachsenrichtung der Flüssigbrennstoffspritzöffnungen ausgestoßen wird; und ein inneres Primärluftausstoßrohr enthält, das mindestens eine innere Primärluftausstoßöffnung hat, die an der Innenseite der Flüssigbrennstoffspritzöffnungen angeordnet ist und durch welche die Primärluft parallel zu der Mittelachsenrichtung der Flüssigbrennstoffspritzöffnungen ausgestoßen wird.The Combustion device for liquid fuel according to the present Invention is characterized in that it comprises a plurality of Liquid fuel-spraying pipes which are arranged on the same circumference and liquid fuel injection orifices have, by which a liquid fuel is sprayed radially; an outer primary air exhaust pipe, the a plurality of outer primary air discharge openings has that on the outside the liquid fuel injection ports are arranged and through which the primary air parallel to the central axis direction the liquid fuel injection ports pushed out becomes; and an inner primary air exhaust pipe containing has at least one inner primary air discharge opening, those on the inside of the liquid fuel injection ports is arranged and through which the primary air parallel to the central axis of the Liquid fuel- pushed out becomes.
Auch das Verbrennungsverfahren für Flüssigbrennstoff gemäß vorliegender Erfindung verwendet die Verbrennungsvorrichtung für Flüssigbrennstoff gemäß vorliegender Erfindung und ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Flüssigbrennstoff durch Flüssigbrennstoffspritzöffnungen radial eingespritzt wird und die Primärluft durch die äußeren Primärluftausstoßöffnungen und die inneren Primärluftausstoßöffnungen parallel zu der Mittelachsenrichtung der Flüssigbrennstoffspritzöffnungen ausgestoßen wird, um dadurch die versprühten Flüssigbrennstoffströme mit den äußeren und inneren geraden Primärluftströmen zu vermischen und den eingespritzten Flüssigbrennstoff zu verbrennen.Also, the liquid fuel combustion method of the present invention employs the liquid fuel combustion apparatus of the present invention and is characterized in that a liquid fuel is injected radially through liquid fuel injection ports and the primary air flows through the outer primary air discharge ports and the inner primary air discharge ports in parallel to the Center axis direction of the liquid fuel injection orifices is discharged, thereby mixing the sprayed liquid fuel streams with the outer and inner straight primary air streams and to burn the injected liquid fuel.
In
Die
vorstehend beschriebenen äußeren Primärluftausstoßöffnungen
Bei
der Verbrennungsvorrichtung für
Flüssigbrennstoffe
gemäß vorliegender
Erfindung gibt es keine Einschränkung
hinsichtlich der Form und der Abmessungen der inneren Primärluftausstoßöffnungen
Ferner
bildet jedes der Flüssigbrennstoffspritzrohre
Wie
Das Verbrennungsverfahren für Flüssigbrennstoff gemäß vorliegender Erfindung verwendet die vorstehend beschriebene Verbrennungsvorrichtung für Flüssigbrennstoff gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Verfahren wird der Flüssigbrennstoff durch die Flüssigbrennstoffspritzöffnungen radial eingespritzt und die Primärluft wird durch die äußeren und die inneren Primärluftausstoßöffnungen parallel zu der Mittelachsenrichtung der Flüssigbrennstoffrohre ausgestoßen, um dadurch die eingespritzten Flüssigbrennstoffströme mit den äußeren und den inneren Primärluftströmen zu mischen und den Flüssigbrennstoff zu verbrennen.The Combustion process for liquid fuel according to the present Invention uses the combustion device described above for liquid fuel according to the present Invention. In this method, the liquid fuel is passed through the liquid fuel injection ports injected radially and the primary air is through the outer and the inner primary air discharge openings ejected parallel to the central axis direction of the liquid fuel pipes to characterized the injected liquid fuel streams with the outer and to mix the inner primary air streams and the liquid fuel to burn.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gibt es keine Einschränkung hinsichtlich der Art des Flüssigbrennstoffs. Gewöhnlich kann der Flüssigbrennstoff aus Brennstoffen in flüssigem Zustand ausgewählt werden, beispielsweise Schweröle, Abfallöle und regenerierte Öle und Brennstoffaufschlämmungen, die ein brennbares Pulver enthalten, beispielsweise Kohlepulver, Kokspulver und brennbares Kunststoffpulver oder ein Abfallpulver, wie z. B. Müll, Holzabfälle (Holzpulver) und Spreu. Das Medium für die Aufschlämmung kann ein Brennstoff in flüssigem Zustand (beispielsweise Schweröl, Abfallöl oder regeneriertes Öl) oder Wasser sein.at the method according to the invention there is no restriction with regard to the type of liquid fuel. Usually can the liquid fuel from fuels in liquid State selected be used, for example heavy fuel oils, waste oils and regenerated oils and fuel slurries, containing a combustible powder, for example carbon powder, Coke powder and combustible plastic powder or a waste powder, such as Garbage, wood waste (Wood powder) and chaff. The medium for the slurry can be Fuel in liquid Condition (eg heavy oil, waste oil or regenerated oil) or water.
Das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung kann sehr vorteilhaft in einem Drehrohrofen verwendet werden, der für die Herstellung von Zementklinker, Magnesiaklinker und Kalk genutzt werden kann. Bei dieser Verwendung wird Hochtemperatur-Sekundärluft durch eine stromabwärts des Drehrohrofens angeordnete Produktkühlvorrichtung in den Drehrohrofen gespeist. Die Hochtemperatur-Sekundärluft wird in einen Verbundstrom gemischt, der aus den geraden äußeren Primärluftströmen, den Flüssigbrennstoffeinspritzströmen und den geraden inneren Primärluftströmen besteht, um den Flüssigbrennstoff mit hoher Effizienz zu verbrennen.The Process according to the present invention Invention can be used very advantageously in a rotary kiln, the for used the production of cement clinker, magnesia clinker and lime can be. In this use, high-temperature secondary air is through one downstream the rotary kiln arranged product cooling device in the rotary kiln fed. The high-temperature secondary air is converted into a composite stream mixed from the straight outer primary air streams, the Liquid fuel injection streams and consists of straight inner primary air streams, around the liquid fuel to burn with high efficiency.
Bei
dem Verfahren gemäß vorliegender
Erfindung wird der Einspritzvorgang des Flüssigbrennstoffs durch die Flüssigbrennstoffspritzöffnungen
Die äußere und die innere Primärluft werden mit einer Ausstoßgeschwindigkeit von vorzugsweise 200 bis 300 m/s, bevorzugter 250 bis 300 m/s an jeder Ausstoßöffnung ausgestoßen, wohingegen die herkömmliche Ausstoßgeschwindigkeit etwa 100 m/s betrug. Unter den vorstehend beschriebenen Verhältnissen kann das Primärluftverhältnis (das sich auf ein Verhältnis der Gesamtmenge der durch die Flüssigbrennstoffspritzöffnungen und die äußeren und die inneren Primärluftausstoßöffnungen ausgestoßenen Luft zu der theoretischen Verbrennungsluftmenge bezieht) von dem herkömmlichen Wert von 12 bis 15% auf 5 bis 10%, vorzugsweise 6 bis 9% reduziert werden. Bei dem Verbrennungsverfahren, das die Verbrennungsvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung verwendet, kann nämlich das Einspritzstrommoment des Flüssigbrennstoffs gegenüber dem herkömmlichen Moment um 25 bis 35% verbessert werden, während das Sekundärluftbegleitmoment und die Begleitzeit auf ähnlichem Niveau wie bei dem herkömmlichen Verfahren gehalten werden.The outer and the inner primary air be at a discharge speed of preferably 200 to 300 m / s, more preferably 250 to 300 m / s each ejection port ejected, whereas the conventional one ejection speed about 100 m / s. Under the conditions described above can the primary air ratio (the on a relationship the total amount through the liquid fuel injection ports and the outer and the inner primary air discharge openings expelled Air refers to the theoretical amount of combustion air) of the usual Value of 12 to 15% reduced to 5 to 10%, preferably 6 to 9% become. In the combustion process, the combustion device according to the present Namely, can use the injection current torque of the liquid fuel compared to the usual Moment can be improved by 25 to 35%, while the secondary air accompanying torque and the accompanying time on similar Level as with the conventional one Procedures are held.
Das Einspritzstrommoment des Flüssigbrennstoffs und das Begleitmoment der Sekundärluft können gemäß den vorstehend angeführten Gleichungen (1) und (2) in der gleichen Weise wie bei Pulverbrennstoff berechnet werden.The Injection torque of the liquid fuel and the accompanying momentum of the secondary air can according to the above cited Equations (1) and (2) calculated in the same way as for powdered fuel become.
Wenn bei dem Verfahren gemäß vorliegender Erfindung die Ausstoßgeschwindigkeit (Uo) der Primärluft von dem Wert des herkömmlichen Verfahrens von etwa 100 m/s auf 200 bis 300 m/s erhöht wird, um das Einspritzstrommoment (Go) zu steigern, veranlasst diese Steigerung die Erhöhung des Sekundärluftbegleitmoments (Ge) proportional zu dem Einspritzstrommoment (Go). Wenn in diesem Fall das Sekundärluftbegleitmoment (Ge) und die Begleitzeit auf einem ähnlichen Niveau wie bei dem herkömmlichen Verfahren gehalten werden, werden die Vermischung des Flammenstroms mit Luft und die Anfangsphase der Verbrennung in einem Ausmaß ähnlich wie bei dem herkömmlichen Verfahren ausgeführt, und somit kann die Menge der Primärluft vermindert werden. Da in diesem Fall die Reduzierung der Primärluftmenge durch die Hochtemperatur-Sekundärluft ausgeglichen werden kann, wird die Verbrennungsgeschwindigkeit verbessert und die Verbrennungseffizienz gesteigert.In the method of the present invention, when the ejection velocity (U o ) of the primary Increasing air from the value of the conventional method from about 100 m / s to 200 to 300 m / s to increase the injection current torque (G o ) causes this increase to increase the secondary air accompanying torque (G e ) in proportion to the injection current torque (G o ). In this case, when the secondary air accompanying torque (G e ) and the accompanying time are maintained at a similar level as in the conventional method, the mixing of the flame stream with air and the initial stage of combustion are carried out to an extent similar to the conventional method, and thus the amount of primary air can be reduced. In this case, since the reduction of the primary air amount can be compensated by the high-temperature secondary air, the combustion speed is improved and the combustion efficiency is increased.
Durch Verwendung der Verbrennungsvorrichtung und des Verfahrens für Flüssigbrennstoff gemäß vorliegender Erfindung kann eine Verbrennungsflamme in Form einer kurzen Flamme mit schmalem Winkel in ähnlicher Weise wie bei der Verwendung von Pulverbrennstoff erzeugt werden. Daher kann die Wirbelzahl (eine dimensionslose Zahl, die die durch die vorstehend angeführte Gleichung (3) definierte Drehungsintensität wiedergibt) auf Null gebracht werden und ein natürlicher Ausstoßstrom kann gebildet werden. Ferner besteht bei der herkömmlichen Vorrichtung und dem herkömmlichen Verfahren eine Beschränkung hinsichtlich der Art der verwendbaren Brennstoffe. Durch Verwendung der Vorrichtung und des Verfahrens gemäß vorliegender Erfindung kann jedoch der Umfang der nutzbaren Flüssigbrennstoffe erweitert werden.By Use of the combustion apparatus and method for liquid fuel according to the present Invention may be a combustion flame in the form of a short flame with a narrow angle in similar How to produce when using powdered fuel. Therefore, the vortex number (a dimensionless number, which is the by the above Equation (3) defined rotation intensity) is brought to zero become and a natural one jet flow can be made. Furthermore, in the conventional Device and the conventional Procedure a limitation in terms of the type of fuels used. By using the device and the method according to the invention can however, the scope of usable liquid fuels will be expanded.
In
der vorliegenden Erfindung kann ein Pulverbrennstoff zusammen mit
dem Flüssigbrennstoff
verwendet werden.
Wie
Wie
In
der Mischverbrennungsvorrichtung
In
der Mischverbrennungsvorrichtung aus
Die Mischverbrennungsvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung für den Pulverbrennstoff und den Flüssigbrennstoff enthält ein Pulverbrennstoffausstoßrohr, das eine ringförmige Ausstoßöffnung zum Ausstoßen eines Pulverbrennstoffs zusammen mit Pulverbrennstoffförderluft hat; ein äußeres Primärluftausstoßrohr, das eine Vielzahl von äußeren Primärluftausstoßöffnungen hat, die entlang dem äußeren Umfang des Pulverbrennstoffausstoßrohrs angeordnet sind und in der Lage sind, Primärluft in der gleichen Richtung wie die Richtung des Pulverbrennstoffausstoßes durch die ringförmige Öffnung auszustoßen; und ein inneres Primärluftausstoßrohr, das eine Vielzahl von inneren Primärluftausstoßöffnungen hat, die entlang dem inneren Umfang des Pulverbrennstoffausstoßrohrs angeordnet sind und in der Lage sind, Primärluft in der gleichen Richtung wie die Richtung des Pulverbrennstoffausstoßes durch die ringförmige Ausstoßöffnung auszustoßen; und ein Flüssigbrennstoffspritzrohr, das Flüssigbrennstoffspritzöffnungen hat, die innerhalb des inneren Primärluftausstoßrohrs angeordnet sind und in der Lage sind, einen Flüssigbrennstoff radial einzuspritzen.The mixed combustion apparatus of the present invention for the powder fuel and the liquid fuel includes a powder fuel discharge tube having an annular discharge port for discharging a powder fuel together with powder fuel delivery air; an outer primary air ejection tube having a plurality of outer primary air ejection ports extending along the outer circumference of the powder fuel discharge tube are arranged and are able to eject primary air in the same direction as the direction of the powder fuel discharge through the annular opening; and an inner primary air ejection pipe having a plurality of inner primary air ejection orifices disposed along the inner periphery of the powder fuel ejection pipe and capable of ejecting primary air in the same direction as the direction of powder fuel ejection through the annular ejection orifice; and a liquid fuel injection pipe having liquid fuel injection ports disposed within the inner primary air discharge pipe and capable of radially injecting a liquid fuel.
Das Mischverbrennungsverfahren gemäß vorliegender Erfindung für den Pulverbrennstoff und den Flüssigbrennstoff verwendet die vorstehend beschriebene Mischverbrennungsvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung für den Pulverbrennstoff und den Flüssigbrennstoff und umfasst das Ausstoßen eines Pulverbrennstoffs zusammen mit Luft zum Fördern des Pulverbrennstoffs durch die ringförmige Ausstoßöffnung; das Ausstoßen von Primärluft durch die Vielzahl von äußeren und inneren Primärluftausstoßöffnungen in der gleichen Richtung wie die Richtung des Pulverbrennstoffausstoßstroms, um äußere und innere gerade Primärluftströme zu bilden, zwischen welchen der Pulverbrennstoffausstoßstrom liegt; und das radiale Einspritzen eines Flüssigbrennstoffs durch die Flüssigbrennstoffspritzöffnungen, um dadurch den Pulverbrennstoff und den Flüssigbrennstoff mit den Primärluftströmen zu mischen und den Pulverbrennstoff und den Flüssigbrennstoff zu verbrennen.The Mixed combustion process according to the present Invention for the powder fuel and the liquid fuel uses the above-described mixed combustion device according to the present Invention for the powder fuel and the liquid fuel and includes the ejection a powder fuel together with air to convey the powdered fuel through the annular Ejection port; the ejection of primary air through the multitude of outer and inner primary air discharge openings in the same direction as the direction of powder fuel discharge flow, around outer and inner just to make primary air flows between which the powder fuel discharge stream is located; and the radial Injecting a liquid fuel through the liquid fuel injection ports, thereby mixing the powder fuel and the liquid fuel with the primary air streams and to burn the powder fuel and the liquid fuel.
Wie
Innerhalb
des inneren Primärluftausstoßrohrs
Bei
der Mischverbrennungsvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung gibt
es keine Einschränkung hinsichtlich
der Form und der Abmessungen der inneren Primärluftausstoßöffnungen
Wie
Die vorstehend genannte Anordnung der Primärluftausstoßöffnungen trägt dazu bei, Wirbelströme sowohl an der Außenseite als auch der Innenseite des ringförmigen Pulverbrennstoffstroms sicher zu erzeugen. Vorzugsweise bestehen sowohl die inneren als auch die äußeren Primärluftströme aus zahlreichen geraden Strömen. In diesem Fall wird die Oberfläche der Wirbelströme sehr groß und als vorteilhaftes Ergebnis können der Pulverbrennstoff und der Flüssigbrennstoff mit hoher Effizienz stark verbrannt werden. In der vorstehend beschriebenen Mischverbrennungsvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung ist die herkömmliche Einrichtung zum Bilden von inneren drehenden Primärluftströmen, die bei der herkömmlichen Vorrichtung benötigt wird, nicht erforderlich. Die Einrichtung zum Bilden der inneren drehenden Primärluftströme kann jedoch optional zu der Mischverbrennungsvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung hinzugefügt werden. Ferner können ein oder mehrere Zündbrenner (Schwerölbrenner oder Gasbrenner) in dem Mittelabschnitt der Mischverbrennungsvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung je nach Erfordernis angeordnet werden.The The above-mentioned arrangement of the primary air discharge openings contributes to eddy currents both on the outside as well as the inside of the annular powder fuel stream sure to produce. Preferably, both the inner and also the outer primary air streams from numerous straight streams. In this case, the surface becomes the eddy currents very tall and as a beneficial result of the Powder fuel and the liquid fuel be burned with high efficiency. In the above-described Mixed combustion device according to the present Invention is the conventional one Device for forming internal rotating primary air streams, the in the conventional Device is needed not mandatory. The device for forming the inner rotating Primary air flows can however, optionally to the mixed combustion device according to the present invention Invention added become. Furthermore, a or more pilot burners (Heavy oil burner or gas burner) in the central portion of the mixed combustion device according to the present Be arranged as required by the invention.
Das Mischverbrennungsverfahren gemäß vorliegender Erfindung für den Pulverbrennstoff und den Flüssigbrennstoff verwendet die Mischverbrennungsvorrichtung für Pulverbrennstoff und Flüssigbrennstoff gemäß vorliegender Erfindung. Bei diesem Verfahren wird der Pulverbrennstoff zusammen mit Luft zum Fördern des Pulverbrennstoffs durch die ringförmige Ausstoßöffnung ausgestoßen, die Primärluft wird durch die Vielzahl der äußeren und der inneren Primärluftausstoßöffnungen in der gleichen Richtung wie der Pulverbrennstoffausstoßstrom ausgestoßen, um äußere und innere gerade Primärluftströme zu bilden, zwischen welchen der Pulverbrennstoffausstoßstrom liegt, und ferner wird der Flüssigbrennstoff durch die Flüssigbrennstoffspritzöffnungen radial eingespritzt und mit der Primärluft gemischt, um dadurch eine Mischverbrennung des Pulverbrennstoffs und des Flüssigbrennstoffs durchzuführen.The Mixed combustion process according to the present Invention for the powder fuel and the liquid fuel uses the mixed combustion device for powdered fuel and liquid fuel according to the present Invention. In this process, the powder fuel is combined with air to promote the Powder fuel ejected through the annular discharge opening, the primary air is characterized by the variety of outside and the inner primary air discharge openings ejected in the same direction as the powder fuel discharge stream to outer and inner just to make primary air flows between which the powder fuel discharge stream is located, and further the liquid fuel through the liquid fuel injection ports injected radially and mixed with the primary air to thereby a mixed combustion of the powder fuel and the liquid fuel perform.
Bei dem Mischverbrennungsverfahren gemäß vorliegender Erfindung gibt es keine Beschränkungen hinsichtlich des Pulverbrennstoffs. Gewöhnlich umfasst der Pulverbrennstoff einen Festpulverbrennstoff, beispielsweise Kohlepulver oder Kokspulver. Ferner können als Pulverbrennstoff Abfallmaterial, beispielsweise brennbares Kunststoffpulver, Abfälle, Abfallholz (Holzpulver) und Spreu verwendet werden.at the mixed combustion process according to the present invention There are no restrictions regarding of the powder fuel. Usually For example, the powder fuel comprises a solid powder fuel Carbon powder or coke powder. Furthermore, as a powder fuel, waste material, for example, combustible plastic powder, waste, waste wood (wood powder) and chaff are used.
Hinsichtlich der Art des für das Mischverbrennungsverfahren gemäß vorliegender Erfindung verwendbaren Flüssigbrennstoffs besteht keine Einschränkung. Gewöhnliche Brennstoffe in flüssigem Zustand, beispielsweise Schweröle, Abfallöle und regenerierte Öle und brennbares Pulver enthaltende Brennstoffaufschlämmungen, beispielsweise Kohlepulver, Kokspulver, brennbares Kunststoffpulver und brennbares Gummipulver enthaltende Aufschlämmungen werden vorzugsweise verwendet. Ferner können als Medium für die Aufschlämmung Wasser und Brennstoffe in flüssigem Zustand (Schweröle, Abfallöle und regenerierte Öle) verwendet werden.Regarding the type of for the mixed combustion method usable according to the present invention liquid fuel there is no restriction. ordinary Fuels in liquid Condition, for example heavy fuel oils, waste oils and regenerated oils and combustible powder fuel slurries, for example, carbon powder, coke powder, combustible plastic powder and slurries containing combustible gum powder are preferred used. Furthermore, can as a medium for the slurry Water and fuels in liquid Condition (heavy oils, waste oils and regenerated oils) be used.
Das Mischverbrennungsverfahren gemäß vorliegender Erfindung kann sehr vorteilhaft in einem Drehrohrofen zur Herstellung von Zementklinker, Magnesiaklinker und Kalk verwendet werden. In diesem Fall wird Hochtemperatur-Sekundärluft von einer stromabwärts des Drehrohrofens angeordneten Produktkühlvorrichtung in den Drehrohrofen gespeist. Die Hochtemperatur-Sekundärluft wird in einen Verbundstrom, der aus den äußeren geraden Primärluftströmen, dem Pulverbrennstoffstrom mit einem ringförmigen Querschnitt, dem inneren geraden Primärluftstrom und den radial sich ausbreitenden Flüssigbrennstoffströmen gebildet ist, eingeführt und mit diesem gemischt, sodass der Flüssigbrennstoff und der Pulverbrennstoff mit hoher Effizienz verbrannt werden können.The mixed combustion method of the present invention can be used very advantageously in a rotary kiln for the production of cement clinker, magnesia clinker and lime. In this case, high temperature secondary air is fed into the rotary kiln from a product cooling device located downstream of the rotary kiln. The high-temperature secondary air is converted into a composite stream consisting of the outer straight primary air streams, the powder fuel stream with an annular cross-section, the in is formed, introduced and mixed with a straight straight primary air flow and the radially propagating liquid fuel streams, so that the liquid fuel and the powder fuel can be burned with high efficiency.
Bei
dem Mischverbrennungsverfahren gemäß vorliegender Erfindung wird
der Pulverbrennstoff vorzugsweise durch die ringförmige Ausstoßöffnung
In der vorliegenden Erfindung kann die Einstellung der Tröpfchengröße des eingespritzten Flüssigbrennstoffs auf 10 bis 300 μm durch geeignetes Steuern des an den Flüssigbrennstoff angelegten Einspritzdrucks und die Form und die Abmessungen der Spritzöffnungen in Reaktion auf die Art und die Viskosität des Flüssigbrennstoffs, die Einspritzrate und die Einspritztemperatur erfolgen. Die Tröpfchengröße des eingespritzten Flüssigbrennstoffs kann gemäß der nachfolgenden Formel berechnet werden.In The present invention can adjust the droplet size of the injected liquid fuel to 10 to 300 microns by appropriately controlling the injection pressure applied to the liquid fuel and the shape and dimensions of the spray openings in response to the Type and viscosity the liquid fuel, the injection rate and the injection temperature take place. The droplet size of the injected liquid fuel can according to the following Formula to be calculated.
Ve: Brennstoffeinspritzgeschwindigkeit [m/s]
δg:
Umgebungsgasdichte [kg/m3]
δe:
Brennstoffdichte [kg/m3 ]
σe :
Oberflächenspannung
des Brennstoffs [N/m]
D: Durchmesser der Spritzöffnung [m]
dmax:
größte Tröpfchengröße [m]
μe:
Viskosität
des Brennstoffs [Pa·S]
V e : fuel injection speed [m / s]
δ g : ambient gas density [kg / m 3 ]
δ e : fuel density [kg / m 3 ]
σ e : surface tension of the fuel [N / m]
D: diameter of the spray opening [m]
dmax: largest droplet size [m]
μ e : viscosity of the fuel [Pa · S]
Das Ausstoßstrommoment und das Begleitmoment der Sekundärluft können gemäß den vorstehend genannten Gleichungen (1) und (2) berechnet werden.The Ejection stream momentum and the accompanying momentum of the secondary air can according to the above Equations (1) and (2) are calculated.
Bei dem Mischverbrennungsverfahren gemäß vorliegender Erfindung wird die Ausstoßgeschwindigkeit (Uo) der Primärluft von dem herkömmlichen Wert von etwa 100 m/s auf ein Niveau von etwa 200 bis 300 m/s gesteigert, um das Ausstoßstrommoment (Go) zu erhöhen, und das Begleitmoment (Ge) der Sekundärluft nimmt proportional zu dem Ausstoßstrommoment (Go) zu. Wenn jedoch das Begleitmoment (Ge) und die Begleitzeit der Sekundärluft auf ähnlichen Niveaus wie bei dem herkömmlichen Verfahren gehalten werden, werden das Mischen des Flammenausstoßstroms mit Luft und die Verbrennung in einer Anfangsstufe unter ähnlichen Bedingungen wie bei dem herkömmlichen Verfahren bewirkt, und daher kann die Primärluftmenge reduziert werden. In diesem Fall wird die Reduzierung der Primärluftmenge durch Hochtemperatur-Sekundärluft ausgeglichen und somit wird die Verbrennungsgeschwindigkeit verbessert und die Verbrennungseffizienz gesteigert.In the mixed combustion method of the present invention, the discharge speed (U o ) of the primary air is increased from the conventional value of about 100 m / s to a level of about 200 to 300 m / s to increase the discharge current torque (G o ) Accompanying torque (G e ) of the secondary air increases in proportion to the ejection torque (G o ). However, when the accompanying moment (G e ) and the accompanying time of the secondary air are maintained at similar levels as in the conventional method, the mixing of the flame discharge stream with air and the combustion in an initial stage are effected under similar conditions as in the conventional method, and therefore the amount of primary air is reduced. In this case, the reduction of the primary air amount is compensated by high-temperature secondary air and thus the combustion speed is improved and the combustion efficiency ge increases.
Durch die Nutzung der Mischverbrennungsvorrichtung und des Verfahrens gemäß vorliegender Erfindung kann eine Verbrennungsflamme mit kurzer, schmalwinkliger Flammenform erzeugt werden, und somit kann die Wirbelzahl (bei der es sich um eine dimensionslose Zahl handelt, die eine durch die vorstehende Gleichung (3) definierte Drehungsintensität darstellt), auf Null gebracht werden und der Flammenstrom kann zu einem natürlichen Ausstoßstrom geformt werden.By the use of the mixed combustion device and the method according to the present Invention may be a combustion flame with short, narrow angle Flame shape can be generated, and thus the vortex number (in the it is a dimensionless number, the one by the the above equation (3) defines the rotation intensity), can be brought to zero and the flame current can become natural jet flow be formed.
BEISPIELEEXAMPLES
Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1Example 1 and Comparative Example 1
In
Beispiel 1 wird eine Verbrennungsvorrichtung für Pulverbrennstoff gemäß vorliegender
Erfindung, wie in
In Vergleichsbeispiel 1 wurde unter Verwendung einer herkömmlichen Kohlepulververbrennungsvorrichtung unter den Tabelle 1 angegebenen Bedingungen Zement hergestellt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.In Comparative Example 1 was carried out using a conventional Carbon powder combustion device given in Table 1 Conditions cement produced. The results are shown in Table 1.
Tabelle 1 Table 1
Wie Tabelle 1 deutlich zeigt, konnte in Beispiel 1 auch dann, wenn das Sekundärluftbegleitmoment und die Begleitzeit auf ähnlichen Niveaus wie in Vergleichsbeispiel 1 gehalten wurden, das Ausstoßstrommoment um 25 bis 35% gesteigert werden, die Wirbelzahl konnte vermindert werden, die Produktionsrate konnte gesteigert werden, das Verbrennungsverhältnis konnte vermindert werden und die Ofenendtemperatur konnte abgesenkt werden.As shown in Table 1, in Example 1, even when the secondary air accompanying torque and the accompanying time were maintained at similar levels as in Comparative Example 1, the ejection torque could be increased by 25 to 35%, the swirl number could be reduced, the production rate could be reduced can be increased, the combustion ratio could be reduced and the furnace end temperature could be lowered.
Beispiel 2 und Vergleichsbeispiel 2Example 2 and Comparative Example 2
In
Beispiel 2 wird eine Verbrennungsvorrichtung für Flüssigbrennstoff gemäß vorliegender
Erfindung, wie in
In Vergleichsbeispiel 2 wurde unter Verwendung einer herkömmlichen Schwerölverbrennungsvorrichtung unter den Tabelle 2 angegebenen Bedingungen Zement hergestellt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.In Comparative Example 2 was carried out using a conventional Heavy oil combustion device Cement produced under the conditions given in Table 2. The results are shown in Table 2.
Tabelle 2 Table 2
Wie Tabelle 2 deutlich zeigt, konnte in Beispiel 2 auch dann, wenn das Sekundärluftbegleitmoment und die Begleitzeit auf ähnlichen Niveaus wie in Vergleichsbeispiel 2 gehalten wurden, das Ausstoßstrommoment um 25 bis 35% gesteigert werden, die Wirbelzahl konnte vermindert werden, die Produktionsrate konnte gesteigert werden, das Verbrennungsverhältnis konnte vermindert werden und die Ofenendtemperatur konnte abgesenkt werden.As Table 2 clearly shows, could in Example 2, even if the Accompanying momentum and the accompanying time on similar Levels were held as in Comparative Example 2, the ejection torque 25 to 35% can be increased, the number of vertebrae could be reduced, the production rate could be increased, the combustion ratio could be reduced and the Ofenendtemperatur could be lowered.
Beispiel 3 und Vergleichsbeispiel 3Example 3 and Comparative Example 3
In
Beispiel 3 wird eine Mischverbrennungsvorrichtung gemäß vorliegender
Erfindung, wie in
In Vergleichsbeispiel 3 wurde unter Verwendung einer herkömmlichen Kohlepulver- und Flüssigbrennstoff-Verbrennungsvorrichtung unter den Tabelle 3 angegebenen Bedingungen Zement hergestellt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.In Comparative Example 3 was carried out using a conventional Carbon powder and liquid fuel combustion device Cement produced under the conditions given in Table 3. The results are shown in Table 3.
Tabelle 3 Table 3
Wie Tabelle 3 deutlich zeigt, konnte in Beispiel 3 auch dann, wenn das Sekundärluftbegleitmoment und die Begleitzeit auf ähnlichen Niveaus wie in Vergleichsbeispiel 3 gehalten wurden, das Ausstoßstrommoment um 25 bis 35% gesteigert werden, die Wirbelzahl konnte vermindert werden, die Produktionsrate konnte gesteigert werden, das Verbrennungsverhältnis konnte vermindert werden und die Ofenendtemperatur konnte abgesenkt werden.As Table 3 clearly shows, could in Example 3, even if the Accompanying momentum and the accompanying time on similar Levels were held as in Comparative Example 3, the ejection torque to 25 to 35% can be increased, the number of vertebrae could be reduced, the production rate could be increased, the combustion ratio could be reduced and the Ofenendtemperatur could be lowered.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEITINDUSTRIAL APPLICABILITY
Durch Verwendung der Verbrennungsvorrichtung und des Verfahrens gemäß vorliegender Erfindung können einen Pulverbrennstoff oder ein Flüssigbrennstoff oder ein Pulverbrennstoff und ein Flüssigbrennstoff verbrannt werden, um eine Flamme mit kurzer Flammenform mit schmalem Winkel zu bilden, und die Brennpunkttemperatur kann ausreichend erhöht werden, ohne dass die Ofenwand beschädigt wird. Die praktischen Auswirkungen der Vorrichtung und des Verfahrens gemäß vorliegender Erfindung sind daher sehr gut.By Use of the combustion device and method according to the present invention Invention can a powdered fuel or a liquid fuel or a powder fuel and burned a liquid fuel be a flame with a short flame shape with a narrow angle to form, and the focal point temperature can be increased sufficiently without damaging the oven wall becomes. The practical effects of the device and the method according to the present Invention are therefore very good.
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